Устройство для формообразования полых деталей с нагревом Советский патент 1985 года по МПК B21D26/14 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке полых деталей с нагревом.

Цель изобретения - повышение износостойкости оснастки путем выполнения матрицы в виде незамкнутого вторичного витка трансформатора, что исключает ее нагрев, и снижение расхода электроэнергии за счет исключения расхода электроэнергии на нагрев матрицы.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для формообразования полых деталей с нагревом, в частности для взрывной штамповки с нагревом, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство содержит матрицу 1, выполненную в виде незамкнутого вторичного витка трансформатора, электрически разомкнутого изоляцией 2, расположенной в радиальной щели 3. По краям щели 3 приварены кронштейны 4, за которые через изоляционные втулки 5 и прокладки 6, матрица жестко стянута болтами 7. -По внутренней формообразующей поверхности 8 матрицы, по ее наружной поверхности 9 и по поверхностям 10 разъема щели матрица покрыта высокоэлектроцроводным материалом, например медью, толщиной не менее, чем глубина проникновения тока в данный материал. Матрица может быть разъемной. В полость матрицы установлена заготовка 11, Торцы матрицы 1 и заготовки 11 отделены от токопроводящих частей устройства изоляцией 12. В местах контакта заготовки 11 с формообразующей поверхностью 8 матрицы 1 формообразующую поверхность покрывают термостойкой изоляцией 13. Индукционный нагреватель представляет собой первичную обмотку 14 трансформатора, которая выполнена в виде многовитковой водоохлаждаемой катушки из медной трубки. Она установлена снаружи матрицы 1 и подсоединена к высокочастотному генератору (не показан). Витки первичной обмотки 14 изолированы один от другого и от наружной поверхности матрицы изоляцией 15 с высокой теплопроводностью. В полости заготовки 11 размещены передающая жидкость 16 и заряд взрывчатого вещества 17.

Устройство работает следующим образом.

Первичную обмотку 14 индукционного нагревателя подключают к высокочастотному генератору, в результате чего по ней 0 проходит , создающий вокруг нее высокочастотное магнитное поле. Магнитное поле индуцирует на внещней поверхности 9 матрицы 1 вихревые токи, которые через поверхности 10 щели 3 и внутреннюю формообразующую поверхность 8 замыкаются в

5 матрице 1, выполненной в виде вторичного витка трансформатора. В свою очередь, токи За. протекающие по внутренней формообразующей поверхности 8, которая играет роль индуктирующего провода трансформатора, индуцируют в заготовке 11 вихревые токи Us, которые нагревают ее до необходимой температуры. Затем генератор отключают и заготовку 11 деформируют путем подрыва в жидкости 16 заряда взрывчатого вещества 17 или с помощью любого другого источника импульсного или статического напряжения.

Отвод от матрицы 1 тепла, выделяющегося за счет активных потерь в поверхностных слоях, осуществляется через изоляцию 0 15, которая охлаждается первичной обмоткой 14.

Таким образом, в предлагаемом устройстве нагрев заготовки производится вихревыми токами Эз, возбуждаемыми токами tJj, которые протекают по внутренней формообразующей поверхности матрицы, т.е. нагрев заготовки происходит практически без нагрева матрицы, что в 3-4 раза повышает ее стойкость, а также снижает расход электроэнергии на нагрев одной заготовки на 40-50%.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ С НА-, ГРЕВОМ, содержащее полую матрицу и индукционный нагреватель, охватывающий матрицу по наружной поверхности, отличающееся тем, что, с целью повыщения износостойкости оснастки и снижения расхода электроэнергии, индукционный нагреватель представляет собой первичную обмотку трансформатора, а матрица выполнена в виде незамкнутого, жестко скрепленного вторичного витка трансформатора, наружная и внутренняя поверхность которого и поверхности разъема покрыты высокоэлектропроводным материалом. (О (Л ////////////////7/// /////////////)////////////// /3 75/N-/7